高考化学一轮复习57化学能与电能(5)含离子交换膜电
2023届高三化学一轮复习 练习题:化学能与电能
2023年高考化学一轮练习题:化学能与电能一、选择题(本大题共15小题)(共0分)1.(2022·江西南昌·二模)甲图为一种新型污水处理装置,该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能;乙图是含2-27Cr O 酸性废水的处理装置。
将甲、乙两装置连接[Fe(II)极与X 极连接],可将2-27Cr O 转化成Cr(OH)3沉淀而除去。
下列说法错误的是A .电路中每转移6mol 电子,最多有1 mol 2-27Cr O 被还原B .Fe( II )极为电解池的阴极C .装置乙的隔膜是阴离子交换膜D .若废水中有机物为乙醇,则M 极的电极反应为: CH 3CH 2OH+3H 2O- 12e -=2CO 2↑+12H +2.(2022·浙江嘉欣·模拟预测)目前固体电解质在制造全固态电池及其它传感器、探测器等方面的应用日益广泛。
如45RbAg I 晶体,其中迁移的离子全是Ag +。
利用45RbAg I 晶体,可以制成电化学气敏传感器,下图是一种测定2O 含量的气体传感器示意图。
被分析的2O 可以透过聚四氟乙烯薄膜,由电池电动势变化可以得知2O 的含量。
在气体传感器工作过程中,下列说法不正确的是 A .2O 含量的变化会引起电位计示数的变化B .理论上,每0.1mol 2O 参与反应,银电极质量就减小43.2gC .多孔石墨电极上的反应可表示为2I 2Rb 2e 2RbI +-++=D .传感器工作时45RbAg I 晶体中Ag +的量保持不变3.(2022·辽宁省康平县高级中学高三期末)如图是铅蓄电池总反应为22442Pb PbO 2H SO 2PbSO 2H O ++=+,构造如图,下列说法不正确的是A .铅蓄电池是二次电池。
充电时电能转化为化学能B .电池工作时,电子由Pb 板通过导线流向2PbO 板C .电池工作时,H +移向Pb 板D .电池工作时,负极反应为244Pb 2e SO PbSO ---+=4.(2022·四川成都·高三专题练习)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极A 为非晶硅薄膜,充电时Li +得电子成为Li 嵌入该薄膜材料中;电极B 为LiCoO 2薄膜;集流体起导电作用。
2024届高考一轮复习化学学案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源
第41讲常考新型化学电源[复习目标] 1.知道常考新型化学电源的类型及考查方式。
2.会分析新型化学电源的工作原理,能正确书写新型化学电源的电极反应式。
类型一锂电池与锂离子电池1.锂电池锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
工作时金属锂失去电子被氧化为Li+,负极反应均为Li-e-===Li+,负极生成的Li+经过电解质定向移动到正极。
2.锂离子二次电池(1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理,替代了传统的“氧化—还原”原理;在两极形成的电压降的驱动下,Li+可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。
(2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6+x Li++x e-===Li x C6;放电时负极反应是充电时阴极反应的逆过程:Li x C6-x e-===C6+x Li+。
(3)锂离子电池的正极材料一般为含Li+的化合物,目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。
1.锂-液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点,以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂[Li2S x(2≤x≤8)]分别作两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Li+)为电解质,其反应原理如图所示。
下列说法错误的是()A.该电池比钠-液态多硫电池的比能量高B.放电时,内电路中Li+的移动方向为从电极a到电极bC.Al2O3的作用是导电、隔离电极反应物D.充电时,外电路中通过mol电子,阳极区单质硫的质量增加g2.随着各地“限牌”政策的推出,电动汽年成为汽车界的“新宠”。
某品牌全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如图,A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池反应C6+LiCoO2。
下列说法不正确的是()为Li x C6+Li1-x CoO2放电充电A.隔膜只允许Li+通过,放电时Li+从左边流向右边B.放电时,正极锂的化合价未发生改变C.充电时B作阳极,电极反应式为LiCoO2-x e-===Li1-x CoO2+x Li+D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收类型二微生物燃料电池微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析一、化学能与电能1.现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。
(1)试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接______,B接______。
(2)碳棒上发生的电极反应为_______。
(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______。
(4)假定装入的饱和食盐水为50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气为5.6 mL(已折算成标准状况)时,溶液的pH为____。
(5)工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水,如上图图2,该离子交换膜是__(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,溶液A是_______(填溶质的化学式)【答案】G、F、I D、E、C 2Cl--2e-=Cl2↑淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaOH 【解析】【分析】(1)实验的目的是电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性,结合装置的作用来连接装置;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,碳棒为阳极;(3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明;(4)电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,利用公式c=nV来计算NaOH的物质的量浓度,然后求出氢离子的浓度,最后求出pH;(5)氢气在阴极生成,则b为阴极,a为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过;a极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成NaOH。
【详解】(1)产生的氢气的体积用排水量气法,预计H2的体积6ml左右,所以选I不选H,导管是短进长出,所以A接G,用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时,导管要长进短出,所以B接D,氯气要进行尾气处理,即E接C;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,连接电源负极,碳棒为阳极,所以炭棒接直流电源的正极,电极反应:2Cl--2e-═Cl2↑;(3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝色,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性;(4)因电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,当产生的H2的体积为5.6mL时,物质的量n=35.610L22.4L/mol-⨯=2.5×10-4mol,生成氢氧化钠的物质的量为5×10-4mol,所以溶液中NaOH的物质的量浓度=4510mol0.05L-⨯═0.01mol/L,所以氢离子的浓度=14100.01-mol/L=1×10-12mol/L,pH=12;(5)氢气在阴极生成,则b为阴极,a为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过,所以离子交换膜为阳离子交换膜;a极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成NaOH,所以溶液A是NaOH。
高考化学化学反应与电能一轮复习小题训练(原卷版)
化学反应与电能1.有关原电池的下列说法中正确的是( )A .在外电路中电子由正极流向负极B .在原电池中,只有金属锌作为负极C .原电池工作时,阳离子向正极方向移动D .原电池工作时,阳离子向负极方向移动2.下列有关叙述正确的是( )A .在空气中金属铝发生原电池反应表面迅速氧化形成保护层B .原电池电解质溶液中阳离子向负极移动C .最早使用的锌锰干电池的寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池D .“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转变成电能 3.下列有关电化学的说法正确的是( )A .原电池的金属负极质量一定减小B .待充电电池的负极应与电源正极相连C .电解池的电解质溶液质量一定减小D .原电池工作时在溶液中电流由负极到正极 4.下列说法正确的是( )A .在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法B .用H 2S 作沉淀剂,可除去废水中的Fe 2+和Cu 2+C .电解精炼铜时,阳极泥中含有Zn 、Fe 、Ag 、Au 等金属D .将AgCl 和AgBr 的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓AgNO 3溶液,AgCl 沉淀少于AgBr5.下列有关电化学装置完全正确的是( ) A B C D铁上镀银 电解法制钠 保护铁 铜锌原电池 编号 A B C D图示 片刻后在Fe 电极附近食盐水滴入K3[Fe(CN)6]溶液说明验证铁钉发生吸氧腐蚀验证Fe 电极被保护该装置是牺牲阳极的阴极保护法该化学反应为放热反应8.关于如图所示装置(盐桥含KCl)的叙述,正确的是( )A.铜离子在铜片表面被氧化B.铜作负极,铜片上有气泡产生C.电流从锌片经导线流向铜片D.右侧烧杯中,SO42-的物质的量几乎不变,K+的数目增多9.一种水果电池的示意图如图所示,该电池工作时,下列有关说法正确的是( )A.锌片作正极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+B.内外电路中电流均由电子定向移动形成C.柳橙的成分不会发生变化D.若将锌片换为铁片,LED灯仍然发光10.关于下列装置,叙述不正确的是( )A.石墨电极反应式:O2+4H++4e-=2H2OB.温度计的示数会上升C.加入少量NaCl ,会加快Fe 生锈D.加入HCl,石墨电极反应式:2H++2e-=H2↑11.如图所示实验装置,下列说法不正确的是()A.装置为铁的吸氧腐蚀实验B.一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液,即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀产生C.向插入石墨棒的玻璃筒内滴入石蕊溶液,可观察到石墨附近的溶液变红D.若将装置中饱和食盐水换成稀硫酸,装置为析氢腐蚀12.中科院研制出一种陶瓷基混合导体透氧膜,它允许电子和O2-同时透过,可实现水连续分解制H2,工作时,CO、H2O分别在透氧膜的两侧反应,工作原理如图所示。
2024届高考一轮复习化学教案(通用版):电解池 金属的腐蚀与防护
第20讲电解池金属的腐蚀与防护复习目标1.认识电能与化学能相互转化的实际意义及其重要应用。
2.了解电解池的工作原理,认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
3.了解金属发生电化学腐蚀的本质,知道金属腐蚀的危害,了解防止金属腐蚀的措施。
4.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。
考点一电解原理必备知识整理1.电解与电解池(1)电解:使________通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起____________的过程。
(2)电解池:将______直接转化为______的装置。
(3)电解池的构成①有与________相连的两个电极;②________溶液(或________);③形成________。
2.电解池的工作原理(1)工作原理(2)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析电子和离子的移动方向(惰性电极))3.阴、阳两极上的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)氧化性强的先放电,放电顺序如下:阳离子放电顺序:Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Fe 2+>Zn 2+>H +(水)>Al 3+>Mg 2+。
①若金属阳离子(Fe 3+除外)放电,则得到相应金属单质;若H +放电,则得到H 2。
②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律,即得(失)电子能力强的离子先放电。
(2)阳极(与电极材料有关) ①活性电极作阳极(除Au 、Pt 以外的金属),则活性电极本身失去电子,发生氧化反应。
Cu -2e -===Cu 2+,Fe -2e -===Fe 2+。
②惰性电极作阳极(Pt 、Au 、石墨碳棒) 离子的放电顺序如下:4.惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)示例:用惰性电极电解CuSO 4溶液(放O 2生酸型)阳极反应式:2H 2O -4e -===O 2↑+4H +(或4OH --4e -===2H 2O +O 2↑)阴极反应式:2Cu 2++4e -===2Cu电解总反应式:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4 微点拨(1)阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
高考化学一轮复习(第四辑)考点五十五 电解池及电解原理(含解析)
考点五十五电解池及电解原理聚焦与凝萃1.理解电解原理,会推断电解池、电极产物、电极四周溶液pH值及整个溶液pH值的变化;2.正确书写电极反应式。
解读与打通常规考点一、电解池:把电能转变成化学能的装置叫做电解池。
二、电解原理以电解氯化铜溶液为例,装置如下图。
原理分析: CuCl2是强电解质且易溶于水,在水溶液中电离生成Cu2+和Cl-:CuCl2=Cu2++2Cl-。
通电前后溶液里离子移动示意图通电前,Cu2+和Cl-在水里自由地移动着(如图Ⅰ所示);通电后,这些自由移动着的离子,在电场的作用下,改做定向移动。
依据异性相吸的原理,带负电的氯离子向阳极移动,带正电的铜离子向阴极移动(如图Ⅱ所示)。
在阳极,氯离子失去电子而被氧化成氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出。
在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子,就掩盖在阴极上。
他们的反应可分别表示如下:阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应)阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)电解CuCl2溶液的化学反应方程式为:CuCl 2电解Cu+Cl2↑三、电解池构成:1.电极且分别与电源的正、负极相连:(1)阴极:与电源的负极相连,在阴极上发生还原反应;(2)阳极:与电源的正极相连,在阳极上发生氧化反应。
2.电解质溶液或熔融电解质3.闭合回路4.直流电源隐性考点1.放电挨次(1)阴极放电挨次(即氧化性挨次)Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(2)阳极放电挨次(即还原性挨次)金属单质(除Pt、Au外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制作的电极又叫做惰性电极,理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。
2025版高考化学一轮复习课件 第六章 化学反应与能量 07-第26讲 电化学原理的综合应用
2025 高考一轮复习用书
【迁移应用2】 如图是一种新型的光化学电源,
当光照射光电极时,通入O2 和H2 S即产生稳定
的电流(H2 AQ和AQ是两种有机物)。
下列说法不正确的是( A )
A. H + 通过阳离子交换膜从正极区进入负极区
B. 光化学电源工作时发生了光能、化学能、电能间的转化
C. 负极的电极反应式为2I − − 2e−
H2 ↑ +2OH − ,A
项正确;阳极OH − 放电且阳极KOH溶液的浓度不变,所以阴极产生的
OH − 通过离子交换膜进入阳极区,在阳极失电子得到O2 ,则装置中的
离子交换膜为阴离子交换膜,B项正确;PTFE膜透汽不透液态水,所
以海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜,C项正确;根据电解总反应
2H2 O
NO−
+
4H
3
3
根据电路中转移电子数相等可得电解总反应为
8NO + 7H2 O
3NH4 NO3 + 2HNO3 ,为使电解产物全部转化为
NH4 NO3 ,应补充适量NH3 ,使电解产生的HNO3 转化为NH4 NO3 。
2025 高考一轮复习用书
(3)多室电解池
如利用“四室电渗析法”制备H3 PO2 (次磷酸),其工作原理如图所示。
有2 mol电子通过时,盐室中有2 mol Na+ 移向碱室1,双极膜中有
2 mol H + 移向盐室,即得到1 mol H2 SO4 ,D正确。
2025 高考一轮复习用书
【迁移应用2】 为适应可再生能源的波动
性和间歇性,我国科学家设计了一种电化
学装置,其原理如图所示。当闭合K1 和
2024届高三化学一轮复习 电化学里的“魔法师”——离子交换膜 课件
电化学里的“膜法师”——离子交换膜
感受高考 明确考向
2023全国甲卷
2022全国甲卷
2023全国乙卷
2022全国乙卷
2021全国甲卷
2021全国乙卷
考查知识点:
1.电极名称、电势高低判断
2.三个方向(电子、电流、 离子) 3.电极反应式的书写与正误 判断 4.电解质溶液质量、PH、 浓度的变化
活动一、识膜——离子交换膜的知识重构——建构认知模型
3.离子交换膜在教材中的经典原理模型 [回归教材1]选修4教材P80 画出氯碱工业电解装置图
写出电极反应式和总化学方程式
活动一、识膜——离子交换膜的知识重构——建构认知模型
3.离子交换膜在教材中的经典原理模型 [回归教材1]选修4教材P80 画出氯碱工业离子交换膜电解装置图(一膜二进四出)
2.电化学装置中为什么要引入离子交换膜?它的作用是什么?
单液原电池
缺点:负极与电解质溶 液直接接触,导致电 流不稳定, 电能转化 率低
带盐桥的原电池
缺点:电流稳定, 但电流小 (盐桥电阻大)
带离子交换膜的原电池
优点:有效隔离,电阻小。 电流稳定, 电流较大。
离子交换膜的作用: ①隔离Zn和CuSO4溶液, 避免直接反应 ②选择性通过离子,平衡 电荷,形成闭合回路
5.离子交换膜的种类判断 及穿膜离子方向判断
6.有关定量计算
学习目标:理解并掌握电化学中关于离子交换膜的判断、应用及相关计算。 通过对离子交换膜的分析感受化学原理在社会生活中的应用。
活动一、识膜——离子交换膜的知识重构——建构认知模型
1.什么是离子交换膜?常见的类型有哪些?离子交换膜的原理?
2.电化学装置中为什么要引入离子交换膜?它的作用是什么? 3.离子交换膜在教材中的原理模型
高考一轮复习化学新课改省份课件时化学能与电能含离子交换膜电池的应用
01
夯实基础
熟练掌握原电池、电解池、离子 交换膜电池的基本原理和电极反 应的书写方法。
02
03
关注新型化学电源
关注新型化学电源的发展动态和 应用前景,了解新型化学电源的 工作原理和电极反应。
04
04
实验探究:离子交换膜电池性能影 响因素
实验目的和原理介绍
实验目的
探究离子交换膜电池性能的影响因素 ,为提高电池效率和稳定性提供理论 依据。
高考一轮复习化学新课改 省份课件时化学能与电能 含离子交换膜电池的应用
汇报人:XX 20XX-02-05
目录
• 化学能与电能基本概念 • 离子交换膜电池原理及分类 • 高考考点梳理与解析 • 实验探究:离子交换膜电池性能影响因素 • 环保意识培养:绿色能源发展趋势 • 总结回顾与拓展延伸
01
化学能与电能基本概念
。
进行电化学测试
按照实验要求将离子交换膜、电解液和电极 材料组装成电池,确保电池密封性和稳定性 。
分析数据
根据测试结果分析电池性能的影响因素,如 膜材料的离子选择性、电解液的电导率、电 极材料的催化活性等。
数据记录、处理和分析方法
01
02
03
数据记录
详细记录实验过程中的各 项参数,包括电池电压、 电流、电解液浓度、温度 等。
化学能定义及特点
化学能
是物体发生化学反应时所释放的能量,是一种很隐蔽的能量,它不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时 候才释放出来,变成热能或者其他形式的能量。
特点
化学能具有隐蔽性、不稳定性和可利用性。隐蔽性是指化学能需要通过化学反应才能释放出来;不稳定性是指 化学能容易受外界条件影响而发生变化;可利用性是指化学能可以通过化学反应转化为其他形式的能量,如热 能、电能等。
高考一轮复习化学:化学反应与电能
高考化学:化学反应与电能学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.( ·河北张家口·高三期末)记录学习笔记是学习过程中的良好习惯,可以帮助我们归纳概括、整理提升学习的内容。
下面是一位同学学习Zn-Cu 原电池后整理的学习笔记,呈现了原电池知识的思维导图。
学习笔记中记录错误的是A .①表示电流方向B .①表示H +移动方向C .①表示电池负极的物质转化及反应类型D .该装置把化学能转化为电能2.( ·安徽·安庆市第二中学高三期末)大连理工大学某课题组设计了一种电池(如图所示),在产氢的同时,处理含肼碱性废水,并能通过自发的离子交换过程实现高浓度食盐水快速淡化。
下列说法错误的是A .膜a 和膜b 分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜B .阳极电极反应式为--2422N H -4e +4OH =N +4H O ↑C .电解过程中,阳极区和阴极区的pH 差值逐渐减小D .阴极产生2g 气体时,食盐水中减少2mol 离子3.( ·山东威海·高三期末)下列有关推断错误的是A .铁、碳与氯化铁溶液组成原电池,铁极发生氧化反应B .铁、银与硫酸铜溶液组成的原电池中,2Cu +和电子均向银极移动C .盐酸与氢氧化钠反应的能量变化可用上图简单表示D .2222H O 2H O +点燃的能量变化如图所示,可推出反应物的键能总和大于生成物的键能总和 4.( ·陕西·铜川市第一中学高三期末)NO 是汽车尾气中的主要污染物之一、通过NO 传感器可监测NO 的含量,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是A .Pt 电极作负极,NiO 电极作正极B .Pt 电极上发生的是氧化反应C .NiO 电极上发生的是还原反应D .NiO 电极的电极反应式为22NO+O 2e =NO ---5.( ·黑龙江·鹤岗一中高三期末)科技工作者利用催化剂和电化学原理还原CO 2,使其转化为可被利用的燃料。
高考化学一轮复习微专题强化提升课离子交换膜在电化学中的应用课件鲁科版ppt
②阳离子交换膜的作用 它只允许 Na+通过,而阻止阴离子(Cl-)和气体(Cl2)通过。这样既防止了两极产生 的 H2 和 Cl2 混合爆炸,又避免了 Cl2 和阴极产生的 NaOH 反应生成 NaClO 而影响 烧碱的质量。
A.b 膜是阳离子交换膜 B.A 极室产生气泡并伴有少量沉淀生成 C.淡化工作完成后 A、B、C 三室中 pH 大小为 pHA<pHB<pHC D.B 极室产生的气体可使湿润的 KI-淀粉试纸变蓝
【解析】选 A。因为阴极是阳离子反应,所以 b 膜为阳离子交换膜,选项 A 正确; A 极室 Cl-在阳极失电子产生氯气,但不产生沉淀,选项 B 错误;淡化工作完成 后,A 室 Cl-失电子产生氯气,部分溶于水溶液呈酸性,B 室 H+得电子产生氢气, OH-浓度增大,溶液呈碱性,C 室溶液呈中性,pH 大小为 pHA<pHC<pHB,选项 C 错误;B 极室 H+得电子产生氢气,不能使湿润的 KI-淀粉试纸变蓝,选项 D 错误。
【解析】选 C。由题图可知,在 b 极上 NO3- 转化为 N2,发生得电子的还原反应, 故 b 极为正极,a 极为负极,A 项错误;b 极的电极反应式为 2NO- 3 +12H++ 10e-===N2↑+6H2O,B 项错误;原电池中阴离子向负极移动,故 C 项正确;左 室消耗苯酚的电极反应式为 C6H5OH-28e-+11H2O===6CO2↑+28H+,9.4 g 苯 酚的物质的量为 0.1 mol,故用电器应流过 2.8 mol 电子,D 项错误。
A.负极反应为 CH3COO-+2H2O-8e-===2CO2↑+7H+ B.隔膜 1 为阳离子交换膜,隔膜 2 为阴离子交换膜 C.当电路中转移 1 mol 电子时,模拟海水理论上除盐 58.5 g D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为 2∶1
高三化学一轮复习-电化学-含离子交换膜电池的专题
(1)两室电解池
①制备原理:工业上利用如图两室电解装置制备烧碱
1.阳极室中的电极反应:2Cl--2e-===Cl2↑, 2.阴极室中的电极反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-, 3.阴极区H+放电,破坏了水的电离平衡,使OH-浓度增大。
4.阳极区Cl-放电,使溶液中的c(Cl-)减小,为保持电荷守恒,
类型二 离子交换膜在物质制备、分离提纯中的应用
(1)两室电解池
①制备原理:工业上利用如图两室电解装置制备烧碱
②阳离子交换膜的作用
1.阳极室中的电极反应:2Cl--2e-===Cl2↑, 2.阴极室中的电极反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-, 3.阴极区H+放电,破坏了水的电离平衡,使OH-浓度增大。 4.阳极区Cl-放电,使溶液中的c(Cl-)减小,为保持电荷守恒, 阳极室中的Na+通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH-结合, 得到浓的NaOH溶液。 5.利用这种方法制备物质,纯度较高,基本没有杂质。
它只允许Na+通过,而阻止阴离子(Cl-)和气体(Cl2)通过。这样既防止了两极产生的H2和Cl2混合爆炸,又 避免了Cl2和阴极产生的NaOH反应生成NaClO而影响烧碱的质量。
类型二 离子交换膜在物质制备、分离提纯中的应用
▪ 应用离子交换膜的常考装置——多室电解池 ▪ 多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性,即允许带 某种电荷的离子通过而限制带相反电荷的离子通过,将 电解池分为两室、三室、多室等,以达到物质制备、浓 缩、净化、提纯的目的。
类型二 离子交换膜在物质制备、分离提纯中的应用
阳极室中的Na+通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH-结合,
得到浓的NaOH溶液。
②阳离子交换膜的作用
5.利用这种方法制备物质,纯度较高,基本没有杂质。
2023届高考化学一轮练习题:化学能与电能(word版含答案)
2023届高考化学一轮练习题:化学能与电能一、选择题(本大题共15小题)1.(2022·山西运城·模拟预测)有学者设想将传统锌锰电池改装为双膜三室模式的蓄电池,三室中电解质溶液分别选用K2SO4、KOH、H2SO4溶液中的一种,工作原理示意图如图所示。
下列说法正确的是A.膜p适合选用阴离子交换膜B.II室中适合添加KOH溶液C.放电时,III室中溶液的pH增大D.充电后,I室和III室溶液的质量变化相同2.(2022·四川达州·高三期末)下列实验方案,不能达到相应实验目的的是A.A B.B C.C D.D3.(2022·黑龙江·哈尔滨三中三模)在N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中可实现醇向醛的转化,原理如图。
下列说法错误的是A .理论上NHPI 的总量在反应前后不变B .海绵Ni 电极作阳极C .总反应为电解−−−−→+H 2↑D .每消耗1mol 苯甲醇,产生22.4L 氢气4.(2022·湖北·高三阶段练习)无膜电池是一种新型电池产品。
一种两相无膜Zn/PTZ 电池的工作原理如图所示,电解液中的6PF -在水层和22CH Cl 层之间迁移。
下列说法错误的是A .放电时,Zn 电极为负极B .充电时,石墨毡连接电源的正极C .放电时,6PF -由水层向22CH Cl 层迁移D .充电时,石墨毡电极的电极反应式为PTZ e PTZ -+-=5.(2022·山西吕梁·一模)热激活电池可应用于特殊环境。
一种热激活电池的工作原理如图所示,该电池的总反应式为2Li+FeS 2= Fe+ Li 2S 2。
下列说法正确的是A .放电时Li +向a 极移动B .电子由a 电极经熔融介质流向b 电极C .正极的电极反应式为FeS 2+2e -= Fe+2-2SD .放电时,若有0.2 mol e - 转移,则正极质量增加5.6 g6.(2022·浙江·乐清市知临中学高三期末)原电池和电解池装置在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
高考化学一轮复习热点专题突破系列电化学中“离子交换膜”的应用!(课堂PPT)
【解析】选A。根据碳元素的化合价的变化,二氧化碳 中碳元素的化合价为最高价+4价,所以生成二氧化碳 的反应为氧化反应,应在负极生成,其电极反应式应 为C6H12O6+6H2O-24e-====24H++6CO2↑,A错误;在微生 物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率比化学 反应速率快,所以微生物促进了反应的发生,B正确; 原电池中阳离子(质子)向正极移动,C正确;电池的总 反应实质是葡萄糖的氧化反应,D正确。
3.离子交换膜的类型: 根据透过的微粒,离子交换膜可以分为多种,在高考 试题中主要出现阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子 交换膜三种。阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止 阴离子和气体通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过, 质子交换膜只允许质子(H+)通过。可见离子交换膜的 功能在于选择性地通过某些离子和阻止某些离子来隔 离某些物质。
2.(2017·洛阳模拟)利用反应6NO2+8NH3====7N2+12H2O 构成电池,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻 环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。下 列说法不正确的是( )
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B.为使电池持续放电,离子交换膜选用阴离子交换膜 C.电极A反应式为2NH3-6e-====N2+6H+ D.当有4.48 L NO2(标准状况)被处理时,转移电子为 0.8 mol
【备考必记必会】 离子交换膜是一种含有离子基团的、对溶液中的离子 具有选择透过能力的高分子膜,也称为离子选择透过 性膜。
1.离子交换膜的功能: 使离子选择性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓 度或电荷)。 2.离子交换膜在电化学中的作用: (1)隔离某些物质防止发生反应。 (2)用于物质的制备。 (3)物质分离、提纯等。